Промышленность строительных материалов
жүктеу/скачать 2.74 Mb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- БАЗАЛЬТОВОЛОКНИСТЫЕ МАТЕРИАЛЫ
- ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ
- ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ ШТАПЕЛЬНЫХ БАЗАЛЬТОВЫХ ВОЛОКОН ПРИ ПОВЫШЕННЫХ ТЕМПЕРАТУРАХ
- ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ БАЗАЛЬТОВЫХ ВОЛОКОН ПРИ НИЗКИХ ТЕМПЕРАТУРАХ
- 1 в - йп ГЯГ
|
МИНИСТЕРСТВО ПРОМЫШЛЕННОСТИ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ СССР ВСЕСОЮЗНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ И ЭКОНОМИКИ П РОМЫ Ш ЛЕН НОС 1 И СТРОИТЕЛЬ'НЫХ МАТЕРИАЛОВ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ Серия 6 . ПРОМЫШЛЕННОСТЬ ПОЛИМЕРНЫХ .МЯГКИХ КРОВЕЛЬНЫХ И ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫХ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ Обзорная информация Выпуск | 3 БАЗАЛЬТОВОЛОКНИСТЫЕ МАТЕРИАЛЫ Издается с 1965 г. Москва 1989 Выходит 3 раза в год УДК 666.193.004.14(048.3) Авторы: кандидаты техн.наук Д. Д. ДЖИШРИС, М.Ф.МАХОВА, В.П.СЕРГЕЕВ ВВЕДЕНИЕ В СССР и за рубежом интенсивно развивается производство волокнистых материалов на основе минеральных, стеклянных, каолиновых и других, воло- кон. Однако возрастающие технические требования к этим материалам, а также дефицит сырья сдерживают рост объемов их производства. Обеспечение возрастающих потребностей в волокнистых материалах предопределяет резкое повышение их качества. В связи с этим в СССР получило распространение промышленное производство базальтовых волокон и материалов на их основе, где в качестве исходного одаокомпонентного сырья используются горные породы - базальты, габбро диабазы, порфириты и другие, широко распространенные в СССР. Разработаны и внедряются в производство технологии получения из горных базальтовых пород штапельного и непрерывного волокон, классификация которых в зависимости от диаметра (в мкм) приводится ниже. Микротонкое (БМГВ), менее 0,6 Ультратонкое (БУТВ) 0,6-1 Супертонкое (БСТВ) 1-3 Стекломикрокристаллическое 1-3 Тонкое 5-15 Утолщенное 15-25 Грубое 80-500 Непрерывное 8-11 Базальтовые волокна и материалы на их основе обладают высокими теплозвукоизоляционными и конструкционными свойствами. По температуро- устойчивости базальтовые волокна превосходят стеклянные и минеральные. I 
Температурный интервал применения базальтовых волокон составляет от -269 до +700-900°С, в то время как стеклянных - от -60 до +450°С; гигроскопичность базальтовых волокон - менее 1%, стеклянных - до 10-20$. Базальтовые волокна относятся к первому гидролитическому клаосу и по кислою-, щелоче- и пароустойчивости превосходят минеральные и стеклянные. Высокие физико-механические свойства базальтовых волокон обусловливают создание и освоение производства широкого ассортимента новых высокоэффективных строительных, технических, теплозвукоизоляционных и других композиционных материалов и изделий для различных отраслей промышленности. Использование базальтовых волокон в качестве сырья дает возможность выпускать материалы, заменяющие асбест, металл, древесину и др.
/ На основе штапельных базальтовых волокон разработан и выпускается широкий ассортимент новых эффективных базальтоволокнистых материалов для теплоизоляции тепловых агрегатов, машин и конструкций [1-5]. Техникоэкономические характеристики последних существенно зависят от плотности и толщины волокнистых теплоизоляционных изделий. ^ Эффективная теплоизоляция повышает стабильность технологических процессов, их производительность, снижает удельные расходы тепловой энергии, массу и габариты конструкций, увеличивает срок их службы, улучшает условия труда. Эффективность базальтоволокнистой изоляции обусловлена ее рыхлой высокодисперсной структурой с большим количеством воздушных прослоек, а также малой материалоемкостью, так как плотность такого материала в 50-100 раз меньше плотности исходного сырья.
Механическая структура материала из штапельных базальтовых волокон характеризуется их беспорядочным расположением и наличием воздушных 2        
В практике теплоизоляции тепловых агрегатов и конструкций основным изолируемым элементом являются плоские и цилиндрические стенки при установившемся тепловом потоке; существенен выбор оптимальной толщины теплоизоляционного слоя. В настоящее время необходимы малогигроскопичные и химически устойчивые теплоизоляционные материалы. Выпускаемые промш- 4 Яиомето еолокно мкм Рис.1. Зависимость коэффициента теплопроводности базальтовых во- локон от их диаметра при различ- ите температурах Плотность, кг/м! Рис.2. Зависимость коэффициента теплопроводности базальтовых волокон от плотности ленностью ультра- и супертонкие стеклянные волокна, особенно нейтрального состава, во влажном воздухе значительно адсорбируют влагу, вследствие чего их масса возрастает. Это приводит к повышению массы конструкции, в которой используется волокнистый материал. Кроме того, из-за насыщения стеклянного волокна влагой его физико-химические свойства при эксплуатации ухудшаются. Так, в условиях возможной конденсации влажность стеклянного волокна непрерывно растет и через 30 сут достигает 22$. Базальтовое волокно, особенно стекломикрокристаллическое, имеет низкую, не изменяющуюся во времени гигроскопичность (0,2-0,3$), что обусловлено его химическим составом [э] . Можно предположить, что снижению гигроскопичности способствуют наличие оксидов железа, тогда как щелочные оксиды в стекловолокне увеличивают его гигроскопичность. I Низкая, не возрастающая во времени гигроскопичность базальтовых волокон обеспечивает стабильность теплофизических характеристик при длительной эксплуатации. 1.2. ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ БАЗАЛЬТОВЫХ ВОЛОКОН ПРИ НИЗКИХ ТЕМПЕРАТУРАХ В настоящее время материалы из стеклянной и минеральной ваты, применяемые в комбинации с алюминиевой фольгой, экранирующей тепловое излучение, используются в качестве низкотемпературной теплоизоляции [10,II] . Наря,пу с преимуществами (например перед вакуумно-порошковой) стекло- и минераловолокнистая изоляция имеет существенный недостаток - относительно низкую теплостойкость (до 700 К). Это затрудняет процесс ее дегазации при высоких температурах и влияет на величину теплопроводности. Использование высокотемпературоустойчивых волокнистых материалов позволит проводить дегазацию при 900 К. С этой целью исследована возможность применения в качестве низкотемпературной изоляции для криоста- тирования базальтового ультратонкого волокна (БУТВ) диаметром менее I мкм, температура размягчения которого 975 К. Теплопроводность БУТВ в области давлений 133,3*10-^ - 133,3»10“®Па при различной плотности укладаи волокон в интервале температур 300-77 К определяли по количеству испарившегося из измерительного прибора хладо- агента (жидкого азота) при прохождении тепла через исследуемый образец [12]. Стационарный режим устанавливался через 2-3 ч после заливки жидкого азота. Полагая, что весь проходящий через образец тепловой поток расходуется на испарение жидкого азота, эффективный коэффициент теплопроводности (ЯЭф) образца определяли по уравнению теплопередачи через цилиндрическую стенку [13] . 5 1 в - йп ГЯГ 0Ф= - ] ’ где 0. - тепловой поток через образец, Вт; И,,Вг - внутренний и наружный диаметры, м; и - длина измерительной камеры, м; т1,т2 “ температура соответственно корпуса прибора и жидкого азота, К. Тепловой поток определяли по объему испарившегося из измерительной камеры азота С?= 1/Г, где у - количество аэота, испарившегося в единицу времени, л; Г- теплота парообразования азота, Вт/л. На рис. 3 и 4 приводятся зависимости Л ^ образцов БУЕВ соответственно от давления в изолированном пространстве и плотности при давлении 133,3«ТО-5 Па. 
Рис.З. Зависимость коэффициента теплопроводности БУТВ от давления при различной плотности волокон: „ 1-30 кг/мЗ; 2-50 кг/мЗ; 3-80 кг/м3; 4 - 100 кг/м3;
О В области давления 133,3*10 Па и ниже экспериментальные данные согласуются с таковнми, определенными по методике, предложенной М.Г.Ка- ганером [10]. жүктеу/скачать 2.74 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||